遊戲互動式擴增實境支援國小圖書館利用教育之研究 - 政大學術集成

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(1)國立政治大學圖書資訊與檔案學研究所碩士論文 National Chengchi University Graduate Institute of Library, Information and Archival Studies Master’s Thesis. 政治大遊戲互動式擴增實境支援立. ‧ 國. 學. 國小圖書館利用教育之研究. The Study of the Game-based Interactive Learning with Augmented. ‧. Reality that Enhances Elementary School Library User Education. n. er. io. sit. y. Nat. al. i n U. Ch. v. e n g c h i 博士指導教授：陳志銘 Adviser: Dr. Chih-Ming Chen. 研究生：蔡雁農撰 Author: Yen-Nung Tsai. 中華民國九十九年七月 July, 2010.

(2) 謝 . 誌. 到現在我還是覺得有點不敢相信，我的論文竟然真的在兩年內完成了！還記. 得在計劃書口試的時候，不只老師們很擔心我的進度，連我自己都不覺得能夠在這個時間裡準時畢業。在撰寫論文的這一路上，除了自己本身的努力外，其實還要感謝許多人的協助與照顧，讓我的論文能順利的完成。首先我必須先感謝我的指導教授陳志銘老師，長期以來對於我各種能力的培養，特別是在論文撰寫的最後一個月，不斷的給我論文撰寫上的指導建議，甚至最後一個星期和全家人出遊露營時，依然把論文帶到上山去改，只為了讓學生的. 治政大應該還陷入無法畢業的泥沼中掙扎吧。立. 能夠有較好的口試，我想如果沒有老師的督促及不遺餘力的幫忙的話，現在的我. ‧ 國. 學. 感謝我的口試委員楊美華老師以及林麗娟老師，在論文計畫書口試時，給了. 我很多明確的方向和建議，且一字不漏的觀看我的論文並指正錯誤及建議，讓我對於論文的撰寫不敢抱持任何僥倖的心理。另外，還要特別感謝美華老師在我撰. ‧. 寫論文的最後一個學期，在「專題指導」課程中對我的指導，在我的實驗陷入沒. sit. y. Nat. 有方向的困境時，給了我一盞明燈，讓我找到努力的方向。. er. io. 謝謝萬興國小圖書曾品方老師的協助，除了全力支持我進行實驗外，也在我. al. n. v i n Ch 教育能有快速的瞭解，並從實驗的錯誤中記取教訓。曾老師就像是個大姐姐般一 engchi U 準備教材及實驗進行的過程中給予提醒和改進的建議，讓我對於國小圖書館利用. 步一腳印的提醒我每一個細節，以及與學校接洽該注意的每個地方。. 謝謝同學們兩年來在課業及研究上的陪伴，讓我感受到同儕的溫暖；謝謝在百忙之中抽空來協助實驗的同學東玫、琇婷、如瑩、憶珊、玉紋、于嫙、浚維、欣儀，讓我的實驗能夠順利的進行。另外特別感謝東玫、琇婷在撰寫論文的過程中一起打拼的陪伴以及閒話家常的放鬆，讓我可以有調整自己撰寫論文的心情；謝謝我心目中的模範生如瑩，在我論文遇到瓶頸時給我許多資料還有建議，永遠記得你斬釘截鐵的說過：「只要有一定要在兩年內準時畢業的決心，一定能夠排除萬難的在時間內完成」，讓原本幾乎把畢業時間自動往後調整一學期的我頓時有了再次衝刺的信心；謝謝班代玉紋在大家都忙著撰寫論文時候，犧牲自己的時 i . .

(3) 間來服務班上的同學，不論是畢業相關事宜到謝師宴的籌畫，都很盡心盡力的一一完成；謝謝在同實驗室一起打拼的憶珊、于嫙和浚維，除了在 meeting 時的患難與共外，也只有我們最瞭解彼此在撰寫論文時的酸甜苦辣。謝謝貼心的學弟妹蔚敏、志豪、上資，兩天實驗的幫忙外，也在我最後撰寫論文的那段時間給我很多協助和陪伴，並且在口試的時候來協助紀錄以及準備器材，祝福你們明年的口試也能順順利利。謝謝范丙林老師推薦我擴增實境程式撰寫還有 3D 圖型製作的高手們，讓我在製作系統的過程中有許多夥伴提供我協助；謝謝郭桐霖同學在擴增實境系統建置的指導及協助，常常不厭其煩回答我的問題到半夜，甚至還動手幫助一起找程式的錯誤，在你身上讓我學到了很多程式撰寫的技巧，將來我會將這份精神傳給. 政治大. 需要我協助的同學身上的；謝謝張雅婷同學和潘嬑薇同學協助我設計 3D 人物及. 立. 相關動畫，以及陪我一起想辦法解決 3D 圖形匯入系統遇到的每一個困難，讓我. ‧ 國. 學. 不用花太多時間去鑽研 3D 物件的設計。也謝謝大學社團的好朋友沛珛在我教材製作遇到困難的時候，二話不說的答應幫我在短時間內製作，讓我感受到朋友相. ‧. 挺的義氣。. y. Nat. 謝謝沂瑩在我就讀研究所過程中不離不棄的陪伴，在我遇到困難的時候替我. io. sit. 打氣、在我落寞的時候給我鼓勵、在我生氣的時候聽我發牢騷，幫我一起設計以. n. al. er. 及錄製教材，實在無法想像這段日子如果沒有你的陪伴該怎麼度過。. Ch. i n U. v. 感謝我的家人讓我的生活能無後顧之憂的專心撰寫論文，並且容忍我一再的. engchi. 晚歸甚至完全不理家事，沒有你們從小到大無微不至的照顧，絕對不會有今日的雁農。蔡雁農謹誌 2010 年 8 月於政大百年樓. ii . .

(4) 摘. 要. 長期以來，國小圖書館受限於經費及人力的不足，使得其功能無法充分發揮，有些學校圖書館甚至沒有規劃圖書館利用教育的課程，學生雖可到圖書館中自由閱讀，但若不具備找尋圖書的能力，常會因而無法找到自己有興趣的書籍而在廣大的書海中迷失，使圖書館的功能逐漸喪失，因此如何藉由圖書館利用教育課程教導學生找尋書本的能力也就越顯重要。隨著電腦科技日益發達，學習教材和學習方式也變得多元化，近年來利用遊. 政治大達到寓教於樂的教學目標。本研究透過實際開發遊戲系統的方式，嘗試以情境學立戲方式進行學習的研究有愈來愈多的趨勢，學者認為若能將遊戲融合教學，將能. ‧ 國. 學. 習理論為發展基礎，將擴增實境互動技術應用到圖書館的學習環境上，透過「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」的建置，來發展創新的圖書館利用教. ‧. 育學習模式，並藉此系統的發展來支援國小圖書館利用教育的實施。 . sit. y. Nat. 實驗結果顯示利用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育系統」進行學習，各. al. er. io. 方面成績皆有顯著的進步，且學習成效可排除授課者個人因素之影響，具有穩定. v. n. 的教學品質。另外，本研究所發展的系統，對於高、低分群和場地相依的學習者. Ch. engchi. i n U. 來說，使用本系統進行學習，其學習成效在「應用型題目」上明顯優於傳統圖書館利用教育，並且可以加強學習者學習動機。除此之外，使用本系統之教學成效不會受到個人使用電腦的熟悉度所影響，因此未來在發展和推廣本系統的同時，不需要考慮學生是否具備良好之基本電腦使用能力。關鍵字：擴增實境(Augmented Reality)、圖書館利用教育(Library User Education)、遊戲式學習(Game-based Learning)、國小圖書館(Elementary School Library)、認知風格(Cognitive Style). iii . .

(5) Abstract Due to the limited budgets and human resources, most libraries in the elementary schools of Taiwan have been unable fully functioned and utilized as its role should be in school organization. Some schools do not plan and provide library utilization education for children. Although students can go to libraries enjoying readings, they are not well trained for search library collection and resources. As a result, they are usually unable to find the books they are interested and easily getting lost in enormous information environment. This study proposes the importance of. 政治大. library usage training as a significant program in elementary school; promoting. 立. students’ abilities of finding books they need both for school works and personal. ‧ 國. 學. interests.. With the advance in computer technology, the learning materials and learning. ‧. methods have become diversified in recent years. In particular, the instruction method. y. Nat. sit. of game-based learning has drawn much attention in education research. Many. n. al. er. io. education researchers and scholars think the integration of teaching and games will. i n U. v. promotes students’ performances while the learning activities are also functioned as entertaining process.. Ch. engchi. This study attempts to develop educational gaming system on the basis of situated learning theory, adopting the innovative augmented reality interactive technology on the library's learning environment. This study hopes students’ library knowledge of library usages could be promoted through the "Interactive Augmented Reality Games Library Education Learning System." Moreover, the study could develop innovative learning model for elementary schools in library usages as well as to support future implementation programs for elementary library usage education.. iv . .

(6) Experimental results show that students have significant improvement on learning performance after using "Interactive Augmented Reality Games Library Education Learning System." The assessment also showed improvement based on the exclusion of personal factors from teachers. In addition, this system promotes better learning performance and motivation for learners of high and Low graded groups as well as the field-dependent learners in the “application questions” tasks. Moreover, the education effectiveness of this system will not be affected by personal factors such as familiarity on computers skills. Therefore, there would be less. 政治大. consideration on students’ computer skills needed for future adoption on this system in library usage programs.. 立. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. v . . i n U. v.

(7) 目. 次. 謝. 誌 ........................................................................................................................................ i . 摘. 要 ....................................................................................................................................... iii . Abstract ..................................................................................................................................... iv 目. 次 ....................................................................................................................................... vi . 圖目次 ..................................................................................................................................... viii 表目次 ....................................................................................................................................... ix 第一章 . 緒論 .......................................................................................................................... 1 . 第一節 . 研究背景與動機......................................................................................................... 1 . 第二節 . 研究目的 ..................................................................................................................... 4 . 第五節 . 名詞解釋 ..................................................................................................................... 7 . 第二章 . ‧ 國. 第三節 . 學. 第四節 . 政治大研究問題 ..................................................................................................................... 5 立研究範圍與限制......................................................................................................... 6 文獻探討 .................................................................................................................. 8 . ‧. 圖書館利用教育......................................................................................................... 8 . 第二節 . 科技教學相關理論 .................................................................................................. 16 . 第三節 . 認知風格理論及相關研究 ..................................................................................... 25 . 第四節 . 數位遊戲與教學設計 .............................................................................................. 31 . 第五節 . 擴增實境技術與其應用 .......................................................................................... 35 . n. al. er. io. sit. y. Nat. 第一節 . 第三章 . v. Ch. engchi. 第一節 . 研究設計 ................................................................................................................... 45 . 第二節 . 研究架構與步驟....................................................................................................... 48 . 第三節 . 研究對象 ................................................................................................................... 51 . 第四節 . 研究工具 ................................................................................................................... 51 . 第五節 . 實驗設計 ................................................................................................................... 61 . 第六節 . 資料分析與處理....................................................................................................... 63 . 第四章. 實驗結果分析 ......................................................................................................... 65 . 第一節. 實驗情境介紹 ............................................................................................................. 65 . 第二節. 學習成效分析 ............................................................................................................. 69 . 第三節. 認知風格對於學習成效影響分析........................................................................... 81 . 第四節. 學習者遊戲及電腦熟悉度對於學習成效影響分析 ............................................. 85 . 第五節. 學習滿意度分析 ........................................................................................................ 90 . 第六節. 實驗觀察遊戲互動擴增實境學習模式優點.......................................................... 94 vi . . i n U. 研究方法 ................................................................................................................ 45 .

(8) 第五章 . 結論與建議 ............................................................................................................ 96 . 第一節. 結論 .............................................................................................................................. 96 . 第二節. 建議 .............................................................................................................................. 99 . 第三節. 未來研究方向 ........................................................................................................... 102 . 參考文獻 ............................................................................................................................... 104 附錄一. 圖書館利用教育前測測驗卷 ................................................................................. 111 . 附錄二. 圖書館利用教育後測測驗卷 ................................................................................. 112 . 附錄三. 活動滿意度問卷 ...................................................................................................... 113 . 附錄四. 電腦與電玩熟悉度問卷 .......................................................................................... 114 . 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. vii . . i n U. v.

(9) 圖目次圖 2- 1 數位遊戲式學習模型 ..................................................................................... 22 圖 2- 2 本研究 ADDIE 教材設計流程圖 ................................................................... 32 圖 2- 3 擴增實境在現實與虛擬間的位置 ................................................................. 35 圖 2- 4 擴增實境在符號辨識及資訊疊加的過程 ..................................................... 36 圖 2- 5 運用擴增虛擬建築方式顯示古蹟 ................................................................. 37 圖 2- 6 從 GUI 到 TUI 的轉變 ................................................................................. 37 圖 2- 7 學習者可以自己調整觀察行星的角度 ......................................................... 39 圖 2- 8 擴增實境在博物導覽的運用實例 ................................................................. 39 圖 2- 9 將擴增實境應用在故事書之研究: THE MAGICBOOK ................................... 41 圖 2- 10 THE EYEMAGIC 讓閱讀的過程變得很"魔法" ............................................... 41 圖 3- 1 研究架構圖 ..................................................................................................... 48 圖 3- 2 研究流程圖 ..................................................................................................... 50 . 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 圖 3- 3 遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統架構圖 ................................. 52 圖 3- 4 擴增實境遊戲畫面─小寶說明煩惱 ............................................................. 53 圖 3- 5 擴增實境遊戲畫面─小寶請大家一起找書博士幫忙 ................................. 53 圖 3- 6 擴增實境遊戲畫面─指示翻下一頁 ............................................................. 53 圖 3- 7 擴增實境遊戲畫面─書博士介紹中國圖書分類法 ..................................... 54 圖 3- 8 擴增實境遊戲畫面─書博士說明哲學類所包含之書籍範圍 ..................... 54 圖 3- 9 擴增實境遊戲畫面─書博士說明哲學類書本所在位置 ............................. 55 圖 3- 10 擴增實境遊戲畫面─提示學習者使用移動式標籤 ................................... 55 圖 3- 11 擴增實境遊戲畫面─3D 立體圖形顯示書櫃位置 ...................................... 55 圖 3- 12 擴增實境遊戲畫面─書本分類畫面 ........................................................... 56 圖 3- 13 擴增實境遊戲畫面─答對後，小寶解答書本所屬類號 ........................... 56 圖 3- 14 擴增實境遊戲畫面─說明書本排列方式 ................................................... 57 圖 3- 15 擴增實境遊戲畫面─說明書本排列方式舉例 ........................................... 57 圖 3- 16 擴增實境遊戲畫面─書本排列遊戲 ........................................................... 57 圖 3- 17 本實驗進行流程圖 ....................................................................................... 62 圖 3- 18 實驗分析架構圖 ........................................................................................... 63 . n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. viii . . i n U. v.

(10) 表目次表 2- 1 學習模式及學習意涵表 ................................................................................. 17 表 2- 2 傳統觀念與建構主義觀念之比較 ................................................................. 20 表 2- 3 國內外認知風格定義一覽表 ......................................................................... 26 表 2- 4 認知風格分類表 ............................................................................................. 28 表 2- 5 場地獨立/場地相依特徵表 ............................................................................ 30 表 2- 6 不同類型圖書館利用教育比較表 ................................................................. 43 表 4- 1 實驗對象人數統計表 ..................................................................................... 65 表 4- 2 認知風格分類表 ............................................................................................. 66 表 4- 3 電腦使用習慣統計表 ..................................................................................... 67 表 4- 4 電玩遊戲經驗統計表 ..................................................................................... 68 表 4- 5 實驗組測驗成績表 ......................................................................................... 69 表 4- 6 控制組測驗成績表 ......................................................................................... 70 . 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. 表 4- 7 實驗組成績成對樣本 T 檢定 ......................................................................... 71 表 4- 8 控制組前後測成績成對樣本 T 檢定 ............................................................. 72 表 4- 9 兩組前後測成績獨立樣本 T 檢定 ................................................................. 73 表 4- 10 控制組不同班級成績進行獨立樣本 T 檢定 ............................................... 74 表 4- 11 實驗組不同班級成績進行獨立樣本 T 檢定 ............................................... 75 表 4- 12 實驗組高分群學生成對樣本 T 檢定 ........................................................... 76 表 4- 13 控制組高分群成對樣本 T 檢定 ................................................................... 77 表 4- 14 實驗組低分群成對樣本 T 檢定統計表 ....................................................... 78 表 4- 15 控制組低分群成對樣本 T 檢定 ................................................................... 79 表 4- 16 控制組場地相依學習者成對樣本 T 檢定 .................................................. 81 表 4- 17 實驗組場地相依學習者成對樣本 T 檢定 ................................................... 82 表 4- 18 控制組場地獨立學習者成對樣本 T 檢定 .................................................. 83 表 4- 19 實驗組場地獨立學習者成對樣本 T 檢定 ................................................... 84 表 4- 20 電玩及電腦熟悉度分析表 ........................................................................... 85 表 4- 21 電玩遊戲熟悉度分布表 ............................................................................... 85 表 4- 22 電腦使用熟悉度分布表 ............................................................................... 85 表 4- 23 實驗組遊戲熟悉度高學習者之前後測成績成對樣本 T 檢定 ................... 86 表 4- 24 實驗組遊戲熟悉度低學習者之前後測成績成對樣本 T 檢定 ................... 87 表 4- 25 實驗組電腦熟悉度高學習者之前後測成績成對樣本 T 檢定 ................... 88 表 4- 26 實驗組電腦熟悉度低學習者之前後測成績成對樣本 T 檢定 ................... 89 表 4- 27 兩組學習者活動滿意度獨立樣本 T 檢定 .................................................. 91 表 4- 28 扣除男女同組之活動滿意度獨立樣本 T 檢定 ........................................... 92. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. ix . . i n U. v.

(11) 第一章緒論圖書館是蘊含豐富知識的寶庫，擁有大量高品質的圖書資源可供學習，若能熟悉圖書館的豐富資源，並學會如何使用圖書館，對於個人的學習成長將有很大的幫助。本研究旨在利用遊戲互動擴增實境互動技術，設計以圖書館利用教育為主題之創新學習模式，發展一結合虛擬與實際圖書館場域之「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」，使得學習者瞭解中國圖書分類法及書籍排列等相關圖書館利用教育知識，並讓學習者在圖書館場域中探索與學習，期望能提高學生. 治政大用教育的實施。本章分別針對研究背景與動機、研究目的、研究問題、研究範圍立. 學習圖書館相關知識的動機與學習成效，並藉此系統的發展來支援國小圖書館利. 與限制及名詞解釋等五小節進行說明。. ‧ 國. 學. 第一節研究背景與動機. ‧. 在終身學習的理念之下，學習被視為是一個連續不斷的持續歷程，只有終身. sit. y. Nat. 學習才能使個人具有應付現代生活的知能（沈許真，2008）。而圖書館是提供豐. al. er. io. 富資訊的最佳來源，也是終身學習的最佳場域，因此許多學者專家強調國小圖書. v. n. 館利用教育實施的重要性（林菁，1997），並認為在課程中應明列「圖書館利用. Ch. engchi. i n U. 教育」的授課時數，並納入各科聯合教學中，以真正落實實施圖書館利用教育教學，培養學生利用圖書館的習慣與能力，奠定自我學習的基礎（張蓮滿，1991；劉貞孜，1994）。依據民國九十年一月十七日公佈之「圖書館法」，中小學圖書館主要以中小學師生為服務對象，提供教學及學習媒體資源，並應實施圖書館利用教育。由此可知，圖書館利用教育是小學圖書館被賦予的重要業務之一，小學是每個人一生中學習養成的最重要階段，如果學生能從小培養善用圖書館各項資源的能力，對於獨立思考解決問題及終身學習能力的養成將有莫大的幫助（邱奕亨，2005）。九年一貫課程實施之後，中小學也開始意識到圖書館利用教育的重要性，因 1 . .

(12) 此常安排小學生每週一堂課的時間，讓各班到圖書館看自己想看的書，但實際實施的狀況是教師大都採取讓學生自由閱讀的方式到圖書館看書，學生常因為不曉得要看什麼書或不知道如何找書，而在圖書館內漫無目的的游走，實屬可惜。因此如果教師能善加運用學生在圖書館的閱讀時間，規劃相關的學習活動或與館員協調進行圖書館利用教育，不僅可讓學校圖書館的功能得以充分發揮，學生也可藉此習得圖書館利用的相關知能，有助於擴大與豐富學生的學習視野（陳郁香， 2008）。黃文樺（2007）曾進行國小學生圖書館利用教育學習活動與基於圖書館資源. 治政大館利用的知能，導致學生在圖書館中進行主題探索時，常常抱怨很難找或找不到立之主題探索研究，結果發現由於學生對於學校圖書館的認識不足，以及缺乏圖書. 資料，但經過圖書館利用教育學習活動之後，在使用圖書館技能方面，有超過. ‧ 國. 學. 80%的學生表示有所進步，更有 91%的學生表示經過圖書館利用教育學習活動. ‧. 後，比以前更加認識學校的圖書館，且更知道如何在圖書館中找尋資料，也有. io. er. 於提升學生對於各項資源之能力與認知。. sit. y. Nat. 80%的學生反應更喜歡利用學校圖書館資源，亦即圖書館利用教育學習活動有助. 根據蔡玲、曹麗珍(1996)調查臺北市國民小學圖書館利用教育的現況，結果. al. n. v i n 發現雖然約有七成的學校每週會安排一節閱讀指導課，但是有指定圖書館利用教育 Ch engchi U. 教學進度與大綱的學校卻只有 13%，而且採用「愛看什麼書就看什麼書」和「任由. 學生閱讀」之上課方式的比例更是高達 77%。因為國小圖書館大都只有一名館員，卻需負擔全校的圖書館利用教育教學，因此講授時常面臨人力不足、館員授課程度深淺不一、授課內容因館員自身專長不同而參差不齊，以及授課內容無法與學習者深刻互動等因素影響，因而降低了學習者的學習成效。有鑑於此，「圖書館利用教育」確實有必要發展創新且較節省人力的方式來進行。隨著資訊科技及網路技術發展的日新月異，傳統教學型態也逐漸產生變革，學習教材的設計也產生了很大的改變，從傳統的課本教材進步到電腦網路、互動 2 . .

(13) 多媒體及電腦遊戲，甚至將虛擬實境 (Virtual Reality, VR) 技術也應用在學習的輔助上。如此一來互動的對象不再侷限於傳統書本，因此運用電腦遊戲於教學上，將可以用更生動多元的互動學習方式來刺激學習者的想法，學習的過程也會變得更為豐富、生動有趣，也有助於提升學習成效（白益欣，2006）。將電腦遊戲運用到學習領域中，是近幾年來電腦輔助學習領域相當熱門的研究議題，電腦輔助學習是電腦科技和學習理論兩者結合而成的學習模式，要發展好的電腦輔助學習模式，必須將電腦科技與學習理論作有效結合，兩者相輔相成才可能達到有效提升學習成效的效果（邱貴發，1996）。. 治政實境 (Augmented Reality, AR) 及實體使用者介面大 (Tangible User Interface) 等互立近年來互動科技的應用蓬勃發展，例如電腦視覺 (Computer Vision) 、擴增. 動技術的創新與突破，促使電腦介面從比較單調的互動方式，進展到人機互動的. ‧ 國. 學. 模式，讓學習過程更為生動而有趣。應用擴增實境(Billinghurst et al., 2001)與實. ‧. 體使用者介面(Ishii, 1997) 發展互動學習模式，應具有相當高的發展潛力，這種. y. Nat. 新型態的互動介面科技強調以使用者的使用需求為出發點 (Magerkurth,. er. io. sit. 2004) ，加上自然的操作介面 (Billinghurst et al., 2000) 及結合真實情境 (Christopher et al., 2002) 的特性，因此非常適合應用於教學上 (Shelton, 2002) 。. al. n. v i n 綜上所述，圖書館利用教育急需引進能有效節省教學人力，並增加與學習者 Ch engchi U. 互動機會的學習模式，擴增實境結合圖書館場域來進行圖書館利用教育課程，具. 有非常高的發展潛力。因此，本研究透過實際開發遊戲系統的方式，嘗試以情境學習理論（陳慧娟，1998）為發展基礎，將擴增實境互動技術應用到圖書館的學習環境上，發展一「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」來支援國小圖書館利用教育學習，以發展創新的圖書館利用教育學習模式。. 3 . .

(14) 第二節研究目的根據上述之研究背景與動機，本研究旨在利用遊戲互動擴增實境發展互動性高且有助於提升學習成效之圖書館利用教育學習模式，以擴增實境互動技術拉近讀者與實體圖書館資源間的距離，達到虛擬學習融合實際圖書館環境互動的創新圖書館利用教育學習模式，以提升學習者的學習動機與學習成效。然而使用科技化的學習模式，學生常會因為性別、動機、認知風格及個人電腦使用能力經驗等個人變項的不同，影響了使用科技化數位學習模式的成效。本研究為驗證所發展遊戲互動擴增實境技術對於圖書館利用教育的學習成效，將以台北市立萬興國民. 政治大遊戲任務，於教學實驗實施前後給予學習測驗，與傳統圖書館利用教育實施成效立小學圖書館為實驗場域，設計符合國小學生學習之中國圖書分類法以及書目排列. ‧ 國. 學. 進行分析比較，以驗證兩者在學習成效上的差異，並歸納本研究所發展之「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」在支援圖書館利用教育上的可行性。以. ‧. 下列出本研究之研究目的:. sit. n. al. er. io. 發展「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」支援國小圖書館利用教育。. 2.. y. Nat. 1.. Ch. engchi. i n U. v. 探討使用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」的學習者與使用傳統圖書館利用教育的學習者在學習成效上的差異。. 3.. 探討場地獨立及場地相依兩種不同認知風格學習者使用本研究提出之「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」學習成效差異。. 4.. 探討個人電腦與電玩經驗程度不同的學習者在使用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」學習成效上的差異。. 5.. 探討「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」的學習者與使用傳統圖書館利用教育的學習者在學習滿意度上的差異。. 4 . .

(15) 第三節研究問題中小學圖書館設立的目的在於提供教學及學習媒體資源，而如何讓學生了解圖書館的資源以及懂得如何使用圖書館就顯得格外重要，圖書館利用教育就是為此目的而生。基於本研究的研究動機與目的，歸納本研究的研究問題如下:. 1. 如何利用擴增實境技術發展能結合虛擬與實體圖書館環境之圖書館利用教育學習模式？ 2. 比較使用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」的實驗組與使用傳. 政治大探討不同認知風格學習者對於使用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習立統圖書館利用教育的控制組，學習成效是否達到顯著差異？. 3.. ‧ 國. 學. 系統」與「傳統圖書館利用教育」之學習成效是否具有顯著差異？ 4. 學習者電腦與遊戲熟悉度，是否影響使用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教. ‧. 育學習系統」之學習成效？. sit. y. Nat. 5. 使用「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」的實驗組與使用「傳統. al. n. 差異？. er. io. 圖書館利用教育」的控制組在實施圖書館利用教育後的學習滿意度是否具有. Ch. engchi. 5 . . i n U. v.

(16) 第四節研究範圍與限制一、研究範圍目前圖書館利用教育主要內容大致可分為圖書館環境的認識、指導利用圖書館資源與設備能力以及利用書目指導三個部分，限於研究時間及經費限制，本研究無法設計涵蓋所有圖書館利用教育教材進行教學實驗。而以擴增實境技術為基礎之教材設計優點，主要在於其豐富的媒體展示以及融合實際環境的互動性，因此本研究發展之「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」教材設計範圍僅限定在認識中國圖書分類法、書籍分類以及書籍排列方式上，其他不在本研究的研究範圍之內。. 政治大. 立. 二、研究限制. ‧ 國. 學. (一) 研究上的限制. ‧. 1.. 受限於實驗對象之學校課程規劃安排限制，本研究設計之「遊戲互動擴增實. sit. y. Nat. 境圖書館利用教育學習系統」教材，僅設計約 20 分鐘左右之圖書館利用教. al. er. io. 育課程，課程內容也僅限於認識中國圖書分類法、書籍分類以及書籍排列方. v. n. 式上，其他面向圖書館利用教育課程採用本研究所提出之學習模式是否仍具. Ch. engchi. 相同成效，不宜作過度推論。 2.. i n U. 本研究之圖書館利用教育內容主要以瞭解中國圖書分類法、書籍分類以及書本排列方式為主，且輔助圖書館利用教育的層面僅限於小學圖書館，研究結果是否可以類推到中學圖書館、大學圖書館或公共圖書館等其他類型圖書館，不宜作過度的推論。. (二) 研究對象的限制本研究以台北市立萬興國小學生為抽樣研究對象，而該校學生是否具有母群代表性仍須進行驗證，因此本研究之結果能否類推至其他小學，亦不作過度的推論。 6 . .

(17) 第五節名詞解釋以下針對本研究使用之名詞，進行明確的定義。. 一、圖書館利用教育 (Library User Education) 「圖書館利用教育」是一種針對使用者所進行的教育，美國圖書館協會 (American Library Association, 簡稱 ALA) 定義圖書館利用教育為「圖書館為了教導讀者瞭解圖書館的各項服務、設施、組織、資源、及查詢策略而實施的一切活動均屬之」。. 二、擴增實境 (Augmented Reality). 治政大(Virtual-Reality, VR) 的一擴增實境 (Augmented Reality, AR) 是虛擬實境立. 種延伸技術。虛擬實境，是利用電腦模擬產生一個三度空間的虛擬世界，提供使. ‧ 國. 學. 用者關於視覺、聽覺、觸覺等感官的模擬，讓使用者如同身歷其境一般，可以及. ‧. 時、沒有限制地觀察三度空間內的事物。使用者進行位置移動時，電腦可以立即. y. Nat. 進行複雜的運算，將精確的 3D 世界影像傳回產生臨場感；擴增實境則利用攝影. er. io. sit. 機攝取真實的畫面，並運用電腦技術辨識特殊標籤，將虛擬實境的動畫與物件融入在現實的環境中。例如將虛擬物件的 3D 影像疊加在真實景物上，營造虛實並. n. al. 存的畫面（李孟軒，2007）。. 三、認知風格. Ch. engchi. i n U. v. 指個體面對學習情境時，自身經由思考、知覺與組織等內在心理歷程，能夠將外界刺激轉化為行為表現之習慣性特徵，亦即為個人收集和組織訊息的方式 (Hsu, 1994) 。. 7 . .

(18) 第二章文獻探討圖書館利用教育是落實圖書館服務的重要根基，而圖書館利用教育課程，能夠提升學生使用圖書館資源與設備的能力（程良雄，2002）。隨著科技的進步，許多研究從探討圖書館利用教育的內涵漸漸推展到利用科技的融入來加強圖書館利用教育的成效。本章針對與本研究相關之文獻進行深度探討，作為本研究發展的基礎，各節內容如下：第一節介紹圖書館利用教育的發展概況；第二節歸納相關於本研究的學習理論；第三節探討認知風格的相關研究；第四節探討數位遊. 政治大. 戲與教學設計；第五節說明擴增實境技術與其應用。. 立. ‧ 國. 學. 第一節圖書館利用教育. 圖書館利用教育一直是圖書館服務中重要的一環，本節將依照圖書館利用教. ‧. 育的發展、國小圖書館利用教育實施方式以及國小學生資訊需求行為参部分進行. io. sit. y. Nat. 文獻探討。. n. al. er. 一、圖書館利用教育的發展. Ch. engchi. i n U. v. 美國圖書館學會 (American Library Association，簡稱 ALA) 對圖書館利用教育下的定義是：為教導讀者瞭解圖書館的服務、設備、組織、圖書館資源及查尋策略等，所推動的一切活動。換句話說，圖書館利用教育 (Library-Use Instruction) 是指導、訓練學生利用圖書館的學習活動，包括認識圖書館環境 (Library Orientation) ，教導利用圖書館 (Instruction in the User of Library) ，以及書目指導 (Bibliography Instruction) 」（林美和，1981）。隨著時代的進步，過去的圖書館介紹 (Library Orientation) 、圖書館指導 (Library Instruction) 、書目指導 (Bibliographic Instruction) 等觀念逐漸演變為現今的圖書館利用教育，而圖書館利用教育模式也隨著資訊科技及技術的發展演進 8 . .

(19) 而改變，但最終目的均為教導讀者認識圖書館及如何有效地利用圖書館的資源（蘇慧捷，1999）。隨著數位學習的興起，也逐漸帶動圖書館利用教育課程的發展，圖書館利育教育開始運用「網路教學」 (Web-based instruction, WBI) 方式進行，透過線上學習能超越時空障礙，增加學習者彈性自學的空間。綜合以上，圖書館利用教育的內容與實施方式確實隨著時代改變與科技進步而有所差異，線上網路資源的利用也已納入圖書館利用教育的內容中。因此資訊網路時代以資訊素養為基礎的圖書館利用教育，除了基本的圖書館資源利用指導外，更應教導讀者使用新的資訊媒體，透過使用新的媒體讓讀者對學習產生熱. 政治大. 情，願意以正面的態度投注於新知與新方式的學習，由新穎的科技中體會學習的樂趣（張慧雯，2006）。. 立. 至於圖書館參與數位學習的情況也逐年增多，實施方式可以是提供圖書館服. ‧ 國. 學. 務相關的數位學習課程、成立數位學習中心、建置數位學習系統、開設數位學習. ‧. 課程或成為數位學習入口網站等，例如美國紐澤西州理工學院范休敦圖書館. y. Nat. (Robert W. Van Houten Library, New Jersey Institute of Technology) 提供圖書館服. er. io. sit. 務相關之數位學習課程 (http://www.njit.edu/) 、香港教育學院圖書館設立的數位學習中心 (http://www.lib.ied.edu.hk/is/tutorial/fp/index.htm) 等（陳昭珍，2003），. al. n. v i n 都是圖書館為了推廣服務範圍與教育讀者，所開發不同於傳統教育之線上教學模 Ch engchi U 式。. 除了大學圖書館利用教育逐漸從面對面的授課學習模式轉變到數位學習模式外，國小圖書館利用教育也逐漸朝此方向發展。目前國內也逐漸出現針對兒童的圖書資訊利用教學網站，其內容主要分為：「提供教師教學利用的教材資源庫」以及「讓學童在網路上學習的多媒體教材」（陳慶帆、林敏慧、戴賢良，2005）兩種。例如「書精靈王國」 (http://ms2.tmups.tp.edu.tw/~kob/context.htm) 為天母國小所設置之線上教學網站，可提供國小學生進行線上學習，教材內容則以播放教學動畫及網頁遊戲的方式讓兒童透過網路進行學習。一般來說這樣的教學媒體 9 . .

(20) 對學童來說頗具學習吸引力，但教學動畫、遊戲多半不提供下載或是無法根據教師需求切割所需部分進行教學，教師不易將適合的檔案、動畫或遊戲融入教學當中，只能靠學生自行在課餘時間連到網路上進行學習，因此降低支援學習上的效益。因此若能將教材融入圖書館場域，並依照館員所需，提供館員或教師進行圖書館利用教育之教學媒體，對於圖書館利用教育的實施應有更大的幫助。. 立. 政治大. ‧. ‧ 國. 學. n. er. io. sit. y. Nat. al. Ch. engchi. 10 . . i n U. v.

(21) 二、國小圖書館利用教育實施方式. 教育部於九十一年十月三十日頒佈的「國民小學圖書館設立及營運基準」定義的「國民小學圖書館」是指：以國民小學師生為主要服務對象，提供教學及學習媒體資源，並實施圖書館利用教育之單位。營運上應配合學校教育發展、支援教學、充實學生學習活動為目的，以提供各類型媒體資源，成為學習與教學資源中心。根據文獻顯示美國早在二、三十年前即將圖書館利用教育列為國小的正式課. 政治大. 程，並訂有系統完整的教育計畫，從幼稚園起就分期施以不同程度的訓練，配合. 立. 學生能力或課程需要，逐步分段實施，非常重視培養學生運用資訊的能力（林菁，. ‧ 國. 學. 2001；曾淑賢，2005）。林美和（1981）也在「小學圖書館的管理與利用」一書中表示，教育先進國家已將「圖書館利用教育」列為基本的課程之一，並於每週. ‧. 排定「圖書館時間」。許多學者專家也主張應明列「圖書館利用教育」的授課時. y. Nat. sit. 數，每週一至二節，且分年分期列入教材，以提升國民對圖書館的利用（林蕙蓉，. n. al. er. io. 1987；林菁，2001）。此外，林美和（1981）也認為目前一般兒童的閱讀機會普. i n U. v. 遍提早，為培養其良好的閱讀習慣與正確的閱讀方法，圖書館利用教育宜越早實. Ch. engchi. 施越好，最好在兒童幼稚園階段即開始實施，配合兒童的能力或課程需要，逐步分段實施，以期培養兒童利用圖書館的正確態度與習慣。. 從以上學者論點可知，大部分學者贊同每週一次的「圖書館時間」（或稱「閱讀指導課」）對實施圖書館利用教育具有幫助。以下將國小圖書館利用教育的實施方式，依據師資與教材教法兩大項歸納整理：. 11 . .

(22) (一) 師資方面許暐琪（2005）於「都會區與偏遠區國小圖書館利用教育之比較研究：以臺北縣為例」的研究指出，實施圖書館利用教育的主要教學者是各國小圖書館館員和各班導師，大多數教師皆曾經在圖書館進行圖書館利用教育活動，也曾經指定學生到圖書館查詢資料，但多數實施圖書館利用教育者雖然擁有大學學歷，卻「無具備相關圖書館利用教育背景」。即使是具有相關圖書館服務背景者，也因過去在圖書館的服務時間不長，所得到的圖書館利用教育相關知識技能也相當薄弱，欠缺專業圖書資訊專業知識訓練。因此當教師帶學生到圖書館時，常讓學生做的. 政治大教育授課，圖書館員也應提供參考資詢服務，讓圖書館利用教育達到應有的功能。立事係以「任由學生自行取閱書籍」占最高的比例。因此若由教師進行圖書館利用. ‧ 國. 學. 而國小圖書館之人員配置，通常是由教師兼任，或僅有一名館員。只有一人卻要負責攸關全校師生的圖書館工作，因此可提供的參考諮詢服務相當有限。以. ‧. 都會地區較具規模的國小來說，有時在圖書館員由教師兼任的情況下，仍然必須. sit. y. Nat. 一人服務幾千個學生，上百位教師及行政人員；而偏遠地區國小編制一人也必須. al. n. 的相當困難。. er. io. 服務上百位學生，幾十位教師和行政人員，所以舉辦起圖書館利用教育的活動顯. Ch. engchi. i n U. v. 學校圖書館受限於經費及人力的不足，功能也未受到應有的重視，有些學校圖書館沒有規劃圖書館利用教育的課程，學生到圖書館中只限於自由閱讀，而沒有發揮圖書館應有的功能（黃文樺，2007）。因此學校圖書館若能運用現有之人力與資源，推行圖書利用教育的相關課程，不但能提升學生使用圖書資源的能力，也能使學校圖書館的功能得以發揮，真正成為支援師生教學與學習的媒體資源中心。. 12 . .

(23) (二) 教材教法方面從教材教法方面來看，許多研究建議國小圖書館利用教育實施方式，可以區分為單獨教學、配合學科教學和圖書館教學活動遊戲化三種方式，另外還有較少用到的個別指導方式（許暐琪，2005），分述如下：（1)單獨教學所謂單獨教學是由圖書館員或圖書教師單獨設計一套完整的教學課程，由受過圖書館專業訓練的圖書教師或任課老師來教導學生如何利用圖書館。例如排定圖書館時間邀請圖書館員蒞臨教室解說（林美和，1981）。. 政治大配合學科教學則是由各科任課老師負責，但必須與圖書教師合作整理出適合立. （2)配合學科教學. ‧ 國. 學. 課程需求的資源，使學生必須實際利用圖書館資源才能完成作業。林美和（1981）也認為將圖書館利用教育列入基本課程，並用講述法、討論法、練習法、實地參. ‧. 觀、比賽、視聽教學、閱讀等方式，可以隨時配合教學課程指導學生尋找資料的. y. sit. al. er. io. 效果較佳。. Nat. 方法。因為配合教學課程需要的教導方式，較不單調乏味，而且容易使學生記住，. v. n. Graves & Adams (1988) 以及Kuhlthau (1993) 認為圖書館利用教育不能只傳. Ch. engchi. i n U. 授圖書館利用的技巧，必須與學科老師合作，利用作研究報告來習得；Kreiser (1991) 指出學生支持圖書館媒體計劃與一般課程結合。但若以單獨教學和配合學科教學相比，Hunter (1994) 研究發現資訊查詢技巧若以單獨教學實施，將使學生無法應用在其他課業中；但是若採配合學科教學，學生的資訊查詢技巧和能力將會提升（林菁，2001）。（3)個別指導式周劍梅（1993）認為圖書館可加強個別諮詢的功能，例如圖書教師一對一的指導學生尋找資料和協助解決問題。雖然這種方式確實可因材施教，但是因為國小圖書館常缺乏專人管理，所以這種方式至今仍無法普遍推廣（林菁，2001）。 13 . .

(24) （4)圖書館教學活動遊戲化為了促使圖書館利用教育能順利推展，圖書館教學活動遊戲化也是常用的方法。美國籍學校圖書館員馬歇爾女士 (Karen K.Marshall, 1983) 在” Back to Books” 一書中提供了二百種趣味性圖書館活動，這樣育教於樂的方式有助於達到圖書館技能學習的具體目標。而台北市國小圖書館輔導小組也設計了多種遊戲，與馬歇爾女士的構想有異曲同工之妙。一般來說，圖書館利用教育之趣味性活動可分為以下四類：展示性的活動、舉辦與圖書有關之活動（如猜謎）、趣味性書目查尋或參考技能活動、學生互動（如高年級說故事給低年級聽）（劉貞孜，. 治政大映、舉辦夏令營研習班、遠距教學等方式進行圖書館利用教育，希望以科技化方立. 1990）。另外，曾淑賢（2005）也提出參觀、製作兒童版網頁、製作視聽教材放. 式迎合資訊時代學生的需求。. ‧ 國. 學. 然而，目前國小實施圖書館利用教育之方式，不論是單獨教學、配合學科教. ‧. 學和圖書館教學活動遊戲化等各種圖書館利用教育課程，皆需花費極大的人力進. y. sit. io. n. al. er. 力不足問題。. Nat. 行規畫與配合實施，故急需發展全新的數位學習模式來支援國小圖書館面臨的人. Ch. engchi. 14 . . i n U. v.

(25) 三、國小圖書館利用教育必要性根據研究指出，大部份學童所具備的資訊素養能力是不足的，曾淑賢（2001）發現台北市有近40%的孩童不知道圖書館書籍是如何排架的，另外也有高達40% 以上的學生覺得到圖書館尋找資料很困難，甚至只有18%的學生知道中華兒童百科全書的款目是按照注音符號排列。國小學生在資訊需求行為的過程中，常依賴網路來查詢資料，忽略「電腦以外的查詢方式」，因此普遍與學校圖書館的關係不甚密切，且利用圖書館資源的能力相當薄弱。即使在圖書館中，也不會主動利用圖書館的資源，甚至不知道有. 政治大共圖書館中尋找資料的觀察，歸納學生找尋圖書資料所採用的方法，發現學生在立其他資訊尋求的管道可供利用（林菁，2004）。程良雄（1999）也針對兒童在公. ‧ 國. 學. 圖書館中常用「瀏覽」的方式找尋自己想要的書籍，反而較不會主動詢問學校之圖書館員。並且在書庫中瀏覽圖書時，也缺乏「圖書分類」的概念，對於書背上. ‧. 的書標也不具備解讀之能力，而是以隨意瀏覽的方式，在書架上一本一本的找出. sit. y. Nat. 合適的圖書，因此學生對於圖書排架的認知情形不佳，實為善用圖書館資料的障. al. er. io. 礙之ㄧ（曾淑賢，2001）。. v. n. 另外國小學生在圖書的使用方面，在取閱圖書的時候，普遍會依學校圖書館. Ch. engchi. i n U. 的規定，以「書插」來記憶圖書的位置（魏怡君，2005）。書插的制度雖然可以幫助學生記憶圖書的位置，有時學生會因為下課鈴響而急於下課，卻將圖書亂放，而用錯誤的方式歸架。缺乏將圖書歸回原位的習慣，將造成圖書教師與圖書館義工的工作負擔，容易導致圖書館圖書的混亂與其他讀者找不到書的情形。整體來說，國小學生普遍對學校圖書館的認識不足，缺乏利用圖書館的技能，且大部分學生在圖書館中查閱資料時會遭遇困難。綜合以上結果，國小學生在資訊尋求方面，必須在圖書分類法上準備完整的教學內容，讓國小學生能依據圖書分類的方法，在正確的書架上瀏覽所欲找尋的書籍；且為了避免書籍歸錯架位，導致找不到書本的窘境，也應安排教授書本排列方式的內容，讓小朋友養成正確的規架習慣。 15 . .

(26) 第二節科技教學相關理論一、數位學習模式的演進數位學習運作模式相當多元，通常會隨著科技演進與教學創新而有不同形式出現。國外的研究將傳統教學模式到現在數位學習環境的發展作了以下的整理 (Hwang, et la., 2008) 如表 2-1 所示： 1.. 傳統教學模式 (Inclass learning) ：在真實世界中進行教學，由於授課的內容是由授課者依既定大綱授課，學習者屬於被動的吸收知識，因此學習意涵屬於知識的傳遞。. 2.. 政治大. 電腦輔助學習 (ComputerAided Learning) ：於電腦建構的虛擬世界中. 立. 進行學習，因為電腦可以設計不同的學習內容，學習者必須主動在虛擬. ‧ 國. 學. 的環境中探索與互動，將所經歷的知識內容組織建構起來，學習的意涵屬於知識的建構。. ‧. 3.. 網路學習 (Webbased Learning) ：因網路的發達，將電腦輔助學習的. y. Nat. sit. 虛擬世界從個人電腦延伸到整個網路環境，主要的不同在於內容可更. al. n. 4.. er. io. 新、且易於拓展知識，學習的意涵也屬於知識的建構。. i n U. v. 行動/無所不在學習 (Mobile/Ubiquitous Learning) ：由於行動載具的發. Ch. engchi. 展與普及，學者提出讓學習者能在任何地方，依照所在地的環境脈絡進行相關學習的模式。除了保有網路學習的優點外，還可以在任何地方進行學習，學習的方式是與環境脈絡進行互動及學習。 5.. 情境感知無所不在學習 (ContextAware ULearning) ：可以讓學習者在任何地方依據實際的情境，提供不同的虛擬物件，讓學習融合了真實的學習情境以及豐富網路虛擬資源，並與虛擬物件進行互動，知識的建構係在與環境互動的過程中獲得。. 16 . .

(27) 表 2- 1 學習模式及學習意涵表 Learning Model. meaning of Learning. Learning Environments. Inclass learning. Real world. ComputerAided Learning. Learning as knowledge transmission. Computer world. (CAL). Learning as knowledge construction. Webbased Learning (WBL). Cyberspace. Mobile/Ubiquitous Learning (M/ULearning). Cyberspace + any where access. Learning as conversation in context. Cyberspace + real world + any where access. ContextAware ULearning 資料來源: Hwang, et al., 2008. 政治大. 學習環境不同對於學習成效亦有不同的影響，近年來情境感知行動與無所不. 立. 在學習的概念融合了電腦環境以及真實環境的優點，許多研究開始發展以情境感. ‧ 國. 學. 知為主題的學習模式(Lin & Chen, 2008)。圖書館利用教育因為人力的考量，將網. ‧. 路應用在圖書館利用教育上，大多只是將教材放到網站上，提供學習者直接瀏覽或下載自行學習，通常僅以 Html、Word、PowerPoint、PDF 或 power cam 等格. y. Nat. io. sit. 式呈現教材，學習者很難有耐心地從頭瀏覽到尾。在缺乏教學者適時的解說下，. n. al. er. 很難具有良好的學習成效。以下就支援本研究發展之「遊戲互動擴增實境數位學. Ch. 習系統」之學習理論進行探討。. engchi. i n U. v. 二、情境學習理論 (Situated Learning) 情境學習的概念強調學習者知識的產生是發生於真實的環境中，經由主動的探索與操作以建構知識，也就是學習必須與環境結合且在真實的情境中進行，只有在情境中學習者才能將所學習的知識與技能應用在真實的情境，因此情境教學的觀點強調學習的發生乃是學習者與學習情境間持續不斷的互動歷程，學習者也藉由與情境間的互動來詮釋與運用所學的知識（洪明洲，1999）。早在 1987 年，Schon 指出許多專門行業的知識、技能，無法完全用文字或語言一一加以描述 (Schon, 1987) 。欲習得某一專業技能，唯有進入專業職場情 17 . .

(28) 境，成為一個參與其中的學習者，親自觀察和體驗，才能有所收獲。故 Schon 提出了「在行動中求知 (knowing in action) 」及「在行動中反省 (reflection in action) 」的學習概念，即是情境學習理論的重要內涵之一（鍾邦友，1994）。 Suchmon (1987) 觀察人類操作影印機時發現，大部分的人並非先閱讀完使用者手冊後再操作機器，而是在使用過程中遇到困難時，再查閱說明書或直接請教有經驗的人。所以 Suchman 提出了「情境行動 (situated action) 」的觀點，強調知識若脫離使用情境，則學習就變成玩抽象符號的遊戲。且知識中的許多概念及規則必須透過實際的經驗來揣摩，由實際行動中才能理解其真正的含意。. 治政詞，他們認為知識存在於學習的情境脈絡 (context)大及學習活動之中，學習者必立. Brown, Collins & Duguid (1989) 提出「情境認知」(situated cognition)這個名. 須主動與情境進行互動而取得知識的脈絡，並從此脈絡中建構出屬於自己的知. ‧ 國. 學. 識。另外，Brown 等人 (1989) 也指出，學習的情境為真實的情境而非抽象式的. ‧. 符號邏輯環境，學習者必須處於實際的情境來學習知識技能。. y. Nat. 陳慧娟（1998）在「情境學習理論的理想與現實」一文中指出，學習屬於一. er. io. sit. 種涵化 (enculturation) 的歷程，教學應提供完備的範例，並提供在真實情境中使用該專業知識的機會，以滿足學生深入瞭解文化的需求。知識則如同生活中的工. al. n. v i n 具，必須透過使用才能瞭解它們。因此，學習應強調主動操作探究，教學內容宜 Ch engchi U. 取材於現實生活中。由於知識植基於情境脈絡當中，學習者需透過參與生活情境中的活動，才能真正掌握知識。為了讓學生能主動參與建構知識，教師應從周邊參與 (peripheral participation) 開始，善用故事、遊戲或實作等方式，讓學生進入文化脈絡中，並透過對話以及參與活動產生有意義的學習。因此教學是一個知識溝通的過程，善用教育科技可豐富知識表徵，擴展學習深度。情境教學非常重視真實情境、模擬身歷其境的學習，教室中傳統授課的方式即使利用單槍投影機，仍無法提供真實的學習情境，而單純運用電腦網路進行教學，只能夠提供虛擬的學習物件，無法提供真實的學習情境，讓使用者能夠自由 18 . .

(29) 的在情境中驗證所學。因此圖書館利用教育若能結合擴增實境的技術，將虛擬的數位物件建置於真實的圖書館情境中，讓學生能夠有實際的機會去操作和探索問題，並且在找尋問題的過程中，能夠即時的解決他們的疑問或者遇到的困難，將可基於情境學習理論發展出有別於傳統圖書館教育的創新學習模式，此一學習模式可以讓圖書館利用教育更貼近學習的需求，進一步由「作中學」中得到更深刻的圖書館利用教育知識。. 三、建構主義學習理論 (Constructivism Learning) 基於過去研究歸納，關於如何從學習環境中獲得知識的學習理論主要可以被. 政治大 (Constructivism) 三大理論體系（顏春煌，2007）。在這些學習理論中，建構主義立. 歸納為行為主義 (Behaviorism) 、認知主義 (Cognitivism) 以及建構主義. ‧ 國. 學. 被公認是最適合運用於數位學習環境中的學習理論 (Mishra, 2002) 。建構主義學習理論中強調，知識不是學習者被動的接受，而是由個人主動建構學習的。建構. ‧. 主義學者 Von Glasersfeld (1991) 認為建構主義有兩個基本的假設：. 2.. 認知功能不只是發現已存在的客觀現實世界，而是適應環境、將所經驗的世. al. er. io. sit. y. 人不是被動獲得知識，而是主動建構自己的知識；. Nat. 1.. n. 界主動的組織建構起來。. Ch. engchi. i n U. v. 建構主義學習理論主張獲得知識是由學習者主動探索與建構的，然而圖書館利用教育的傳統授課方式，學生只能被動的裝填以及吸收知識，無法主動建構自己對於圖書館的認識。而透過網路媒介，雖然可讓使用者自由選擇學習的主題，但無法針對該主題內容給予學習者有效支援建構知識的機會。基於建構主義教學的本質應有以下的特色（李永吟，1999）： 1.. 知識本身具有不確定性 (knowledge uncertain) 。. 2.. 所學的新知識能建立在個體原有的知識體系或能與日常生活經驗對照的基礎之上。 19 . .

(30) 3.. 學生一方面具有學習自主性，一方面與他人分擔對學習的控制。. 4.. 知識並非單向的課本或由老師傳輸，整個學習應包括同儕之間的社會性互動，如討論、參與、磋商的過程。. 5.. 教學應以學習者為中心。. 從學習的觀點來看，建構主義也與傳統學習的觀點並不相同。傳統學習認為學習是學生在被動的裝填與吸收知識，學習是刺激與反應的聯結，需要反覆練習才會牢固，也才不會忘記。相對的，建構主義認為學習是學習者主動建構知識，利用學習者原有的知識背景和經驗建構新的知識。表 2-2 為傳統學習觀念與建構. 政治大. 主義學習的歸納比較：. 表 2- 2 傳統觀念與建構主義觀念之比較. 立. 傳統觀念. ‧ 國. 學. 學生如白紙. 建構觀念學生非白紙，已有很多知識與經驗學習是主動建構知識. 學習是在儲存真理和發現真理. 認知在適應，不是在發現真理. y. n. al. 教學在促進學習者知識的建構. er. io. 教學在講解知識或真理. 知識的意義是社會互動所達成的共識. sit. Nat. 知識的意義在文字或言語之中. ‧. 學習是被動吸收知識. 資料來源：張靜嚳，1996. Ch. engchi. i n U. v. 總結來說，建構主義學習理論主張讓學習者自主性對周遭環境進行探索與體驗，學習者才能對周遭環境進行適應。例如，傳統課程對於傳達各類書籍所在位置以及書本分類和排列方式，大多只是給予大方向的概念或方法，學習者不一定能將授課者的概念加以內化吸收，這些內化的過程應該讓學習者依據自己思考模式，與真實環境中實際的狀況加以結合，不斷的調適自己，才能找到適合自己的學習方式。因此本研究所設計之「遊戲互動擴增實境圖書館利用教育學習系統」可以讓學習者在圖書館環境中自由探索，透過完成遊戲任務的方式進行學習，並依照學習者本身的思考模式建構圖書館的知識與技能。. 20 . .

(31) 四、. 遊戲式學習理論 (Game-based Learning). 隨著資訊科技的發達與多媒體技術的進步，學習教材和學習方式也變的越來越多元化，從傳統課本到互動多媒體、電腦遊戲、電腦網路，甚至將虛擬實境技術應用在學習的輔助上，學習者可以透過不同形式的媒體與介面學習，互動的對象不再侷限於傳統書本，可以用更生動多元的互動學習方式來激勵學習，使得學習的過程更為豐富、生動有趣（林彣珊，2007）。海連胥（1995）提倡利用遊戲式學習的優點讓學生自然投入遊戲之中進行學習，將參與遊戲活動的動機轉化. 治政大 Savannah (Benford, 2005) 遊戲，須透過玩家在遊戲中主動上網查詢動物的生態資立. 為參與學習活動的動機，以此達到提昇學生學習成效之目的。例如美國的 Virtual. 料，並到野外空間玩此遊戲來完成任務，以循序漸進的方式讓玩家在遊戲的過程. ‧ 國. 學. 中熟悉查詢資料的技巧，以及學習自然生態的知識，效果顯著且較能持久，比起. ‧. 一般正規式的學習更能讓學習者有深刻的印象。. y. Nat. 遊戲式學習主要是希望讓學習者在學習的過程中，透過遊戲的方式來增加. er. io. sit. 學習動機以及成效，也有人稱為悅趣式學習。遊戲式學習的方式除了具有遊戲的特性之外，Garris,Ahlers & Driskell (2002) 整理了相關的文獻，進而利用圖表說. al. n. v i n 明將遊戲應用在學習時，學 C習h者內部轉化的過U程。透過結合教學的內容 engchi (Instructional content) 及遊戲的特性 (Game characteristics) 當作輸入，在遊戲的. 循環中，不斷從獲得系統的回饋 (System Feedback) ，到改變學習者自身的行為 (Behavior），再到進行遊戲判斷 (Judgments) ，三者形成一個循環直到最後淬煉出學習的成果成為輸出 (Learning outcomes) ，如圖 2-1 所示：. 21 . .

(32) PROCESS User Judgments Game Cycle User System Feedback Behavior 圖 2- 1 數位遊戲式學習模型. INPUT Instructional Content Game Characteristics . 立. OUTCOME . Learning Outcomes . 治 (Garris et al., 2002) 政大. 近年來將遊戲應用到教育場域的研究有愈來愈多的趨勢，研究者致力於發. ‧ 國. 學. 展出符合學習特性的遊戲。Kirriemuir 及 McFarlane (2004) 整理了相關的文獻之. y. Nat. 希望藉由玩遊戲背後的強大動機促使學習本身轉變成為一件有趣的事. io. sit. 1.. n. al. er. (Making learning fun) 。 2.. ‧. 後，歸納出下列兩點遊戲式學習所賦予教育的意義：. Ch. i n U. v. 希望藉由在遊戲中落實「做中學」(Learning through doing) 的概念，化為學習上的有力工具。. engchi. 在一個成功的學習過程中，絕對不可或缺的條件就是「動機」(Prensky, 2003) ，而遊戲正好恰如其份的提供了這個必要的條件。Kirriemuir 及 McFarlane (2004) 也提到，由於遊戲的獨特特性，使得學習者表現出來的學習意願都呈現明顯地上昇。由此可見，遊戲在提昇學習者的學習動機上，確實能收立竿見影之效。另一方面，為了確實衡量學習者學習動機上的變化，Karoulis 及 Demetriadis (2005) 則指出 Keller 及 Kopp 於 1987 年所提出的 ARCS 模型 (Keller & Kopp, 1987) 可用來作為判斷一個遊戲提昇多少學習動機的準則及依據，分述如下： 22 . .

(33) 1.. 專注力 (Attention) ：指如何獲得學習者的注意並使之持續，可透過各種外在的感官刺激、提出各式問題給予學習者，抑或是變換使用及呈現的媒體等。. 2.. 相關性 (Relevance) ：指學習的內容 (Content) 與學習者之間的相關程度。亦即，當學習者相信其所學的內容有益於其本身時，學習的動機即會相對提昇。. 3.. 自信心 (Confidence) ：指學習者能否察覺自身能夠透過學習的行為、付出相當的努力，進而完成學習的任務，而產生完成學習任務的信心。. 治政大不管是情意上的或是成就上的。立. 滿足感 (Satisfaction) ：指學習者能否從學習的過程中獲得滿足或是酬償，. 學. ‧ 國. 4.. 傳統的遊戲活動結合學習活動的方法包括了簡易模擬法(Simple Simulation. ‧. Method) 及結合法 (Combination Method) 。簡易模擬法是指單純將學習活動加. y. Nat. 入遊戲的特性，而摒除了將兩者整合的步驟；透過電腦模擬的方式來學習開車即. er. io. sit. 是一例。而結合法則是將學習活動與遊戲活動之間彼此交錯進行。例如當學習者完成某一學習活動後，遊戲中的狀態便跟著改變；而當遊戲活動完成至某一階段. al. n. v i n 之後，又會有新的學習任務產生。這樣的方法缺點在於學習者必須學會兩套不同 Ch engchi U 的技能以應付學習的任務以及遊戲內的活動，並且在學習階段必須遵循的規則與. 在遊戲階段的規則仍然有所不同；更進一步來說，由於學習的活動本身並沒有改變，於是希望在遊戲活動中獲得的樂趣及動機就有可能沒辦法持續顯現在學習的任務上。呼應「做中學」的概念，Umetsu,Hirashima &Takeuchi (2002) 提出了遊戲活動與學習活動的融合法 (Fusion Method) 。融合法解決了上述結合法中所提到的缺點。當進行遊戲活動時所必須習得的技能等同於學習任務所必須習得的技能，以及遊戲活動內的規則時，學習者就不會被迫在遊戲活動與學習任務之間不斷移 23 . .

(34) 轉；換句話說，透過遊戲活動所產生的動機也就不會在學習任務及遊戲活動之間的不斷交替中被無形的消磨掉。遊戲能引發高度的學習動機以及提供不同層次的認知挑戰，而要引發學習者的遊戲動機，必須具備以下幾個因素（林嘉玲，2000；饒見維，1996）： 1.. 挑戰性 (Challenge) ：遊戲本身必須具備有相當的挑戰性或難度以引發使用者的興趣，但需考慮年齡、性別、學習能力，調整難易度，避免因過於困難而讓使用者有許多挫折感或因為太過容易而失去興趣。. 2.. 好奇心 (Curiosity) ：在各種遊戲元素上刻意營造，並適時設計促使使. 治政大掌控性 (Control) ：在各種遊戲元素上賦予使用者掌控權，滿足使用者立用者意外的驚奇，才能引發好奇心。. 3.. 的操控感，更可藉此增進使用者對遊戲的投入和對控制的判斷力。. ‧ 國. 學. 4.. 想像空間 (Fantasy) ：遊戲本身可以藉由對不同情境作具想像力的設. 競爭 (Competition) ：遊戲本身適度的引入競爭因素，更能引發其學習. y. Nat. 5.. ‧. 計，滿足學習者，讓使用者實現天馬行空的夢想。. er. io. sit. 動機與興趣，亦是對競爭現實的一種認識。競爭的方式可以是一對一、團體對團體或是自我競爭等，藉由目標不斷提昇，亦可增進學習者的抱. n. al. 負水準。. Ch. engchi. 24 . . i n U. v.

(35) 第三節認知風格理論及相關研究以往探究學生學業成就多由智力取向出發，但這樣的觀點無疑忽略了學生內在特質的個別差異，也未能說明教學的本質。而教學最重視的要點之一就是「適性教學、因材施教」，故近年來許多學者企圖由認知歷程的差異來探討學童認知功能的表現，並探討造成學童學習內在認知歷程差異的原因，其中對於認知風格的研究更被廣泛的討論（丁振豐，1989）。認知風格 (cognitive style) 一詞，最早出現於實驗心理學的研究領域，屬於實驗心理學的主題之一，著重於解釋個人在認知方面的一些特質，如知覺、訊息. 政治大效的因素之一 (Riding & 立 Cheema, 1991) 。因此以下將說明認知風格的意義、認. 處理方式或記憶等。而在教育學習的過程當中，學習者的認知風格是影響學習成. ‧ 國. 學. 知風格的分類及 Witkin 的場地獨立及相依性認知風格，最後進行小結。. ‧. 一、認知風格的意義. y. Nat. sit. 1973 年，Allport 率先提出「認知風格」，認為認知風格是一種會被人格特質. n. al. er. io. 影響的個人特徵，此後開啟了心理學界對認知風格的研究風潮（林沛穎，2001）。. i n U. v. 認知風格又稱為認知型式、認知類型，是個人面對問題時，經由知覺、記憶、思. Ch. engchi. 考等內在心理歷程，表現在外顯行為上的習慣性特徵（張春興，1997），Messick (1976) 認為認知風格是個人「組織與處理資訊」習慣，並不會隨時間而有所變動。Wardell 與 Royce 則將認知風格定義為自我控制，意指個人在面對混亂的外在與內在刺激時，自我用來篩選、引導、處理這些刺激的心理結構（黃達三、林達森，2001）。另一方面，認知風格是人格與認知兩層面的橋樑與整合性概念，可瞭解認知風格是一個人如何去運用心智功能進行學習。綜合各學者對認知風格所下的定義，可以瞭解認知風格是個人在從事認知活動時一貫的特性，並無好壞之分，不同認知風格的個人，對訊息知覺的方式也有所差異。此特質使得人們在面對外界訊息時，能在其知覺、思考與記憶等情境中 25 . .